Come funziona il taglio ad ultrasuoni del cibo
Il taglio ad ultrasuoni degli alimenti è un processo che utilizza coltelli che vibrano ad alta frequenza. L'applicazione di vibrazioni ultrasoniche a un utensile da taglio crea una superficie di taglio quasi priva di attrito che offre molti vantaggi. Questa superficie di taglio a basso attrito può tagliare una moltitudine di prodotti alimentari in modo pulito e senza sbavature. Sono possibili anche fette molto sottili a causa della ridotta resistenza. Gli alimenti contenenti elementi come verdure, carne, noci, bacche e frutta possono essere tagliati senza deformazioni o spostamenti del prodotto interno. La condizione di basso attrito riduce anche la tendenza di prodotti come il torrone e altre caramelle morbide ad attaccarsi agli utensili da taglio, con il risultato di tagli più consistenti e minori tempi di fermo per la pulizia. E grazie all'avanzato controllo del processo disponibile nei generatori di ultrasuoni, le prestazioni di taglio possono essere facilmente manipolate regolando semplicemente i parametri dell'attrezzatura.
I sistemi di taglio degli alimenti ad ultrasuoni vengono spesso utilizzati per tagliare i seguenti tipi di alimenti:
• Formaggi a pasta dura e a pasta molle, compresi i prodotti contenenti pezzi di noci e frutta
• Panini, piadine e pizze per la ristorazione
• Torrone, barrette di cioccolato, barrette di cereali e snack sani
• Carni e pesce semicongelati
• Pane o prodotti da forno
Ogni sistema di taglio alimentare ad ultrasuoni è composto dai seguenti componenti:
• Un generatore di ultrasuoni (alimentazione)
o Il generatore di ultrasuoni converte la corrente di alimentazione di 110 V CA o 220 V CA in un segnale elettrico ad alta frequenza e alta tensione.
• Un convertitore ad ultrasuoni (trasduttore)
o Il convertitore ad ultrasuoni utilizza il segnale elettrico ad alta frequenza dal generatore e lo converte in movimento lineare e meccanico. Questa conversione avviene attraverso l'uso di dischi ceramici piezoelettrici che si espandono quando viene applicata una tensione. I convertitori utilizzati per i sistemi di taglio degli alimenti sono progettati specificamente per essere completamente sigillati per il funzionamento in ambienti di lavaggio e incorporano porte di ingresso e uscita dell'aria per il raffreddamento.
• Un booster ad ultrasuoni
o Il booster ad ultrasuoni è un componente sintonizzato che regola meccanicamente la quantità di movimento vibratorio lineare dal convertitore al livello richiesto per l'applicazione specifica per produrre prestazioni di taglio ottimali. Il booster fornisce anche una posizione sicura e non vibrante per il fissaggio sugli utensili da taglio. I booster utilizzati nei sistemi di taglio degli alimenti dovrebbero essere un solido design in titanio monopezzo per la massima precisione e ripetibilità di taglio. Inoltre, il design a pezzo unico consente un lavaggio completo, a differenza dei ripetitori ad ultrasuoni multi-pezzo che possono ospitare batteri.
• Uno strumento da taglio ad ultrasuoni (corno / sonotrodo)
o Il corno da taglio ad ultrasuoni è uno strumento su misura progettato per vibrare a una frequenza specifica. Questi strumenti sono accuratamente progettati utilizzando la tecnologia di modellazione del computer per prestazioni e longevità ottimali. Gli strumenti a ultrasuoni devono essere sintonizzati per adattarsi alla frequenza del sistema. Questa procedura di accordatura richiede la considerazione della massa, della lunghezza e della geometria della tromba. Il titanio è il materiale preferito dagli strumenti a ultrasuoni per le sue proprietà di risonanza e resistenza alla fatica. Il titanio è inoltre compatibile con i requisiti sanitari dell'industria alimentare. A causa delle elevate sollecitazioni inerenti alle geometrie delle lame sottili richieste per le corna da taglio ad ultrasuoni, la produzione dovrebbe essere eseguita utilizzando una tecnica di elettroerosione a filo e il successivo processo di alleggerimento delle sollecitazioni al fine di massimizzare la durata degli utensili.
• Un sistema di movimentazione dei materiali
o Per il corretto posizionamento e movimento dei prodotti alimentari e degli strumenti a ultrasuoni sono necessari macchinari automatizzati. L'automazione è fondamentale per ottenere la posizione, la direzione e la velocità di taglio corrette. Tipicamente, questi sistemi di manipolazione utilizzano meccanismi di servoazionamento per un controllo preciso delle velocità e delle posizioni dei prodotti alimentari e / o degli utensili da taglio.
